(57)【要約】  【課題】  被処理ガスの通流時の圧力損失を低減させながらも処理対象物質に対する吸着除去効率が低下することが無く、安価に構成できる活性炭吸着装置を提供する。  【解決手段】  被処理ガスＧの通流経路１，２に配置され、被処理ガスＧから処理対象物質を吸着除去する活性炭吸着装置であって、前記通流経路１，２に配置されたケーシング３に、粒状活性炭５が充填されたネット状の筒体４を、その軸心Ｐが被処理ガスの通流方向に交差する平面で互いに平行姿勢となるように配列し、且つ通流方向に複数列配置してある。  【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理ガスの通流経路に配置され、被処理ガスから処理対象物質を吸着除去する活性炭吸着装置であって、
前記通流経路に配置されたケーシングに、粒状活性炭が充填されたネット状の筒体を、その軸心が被処理ガスの通流方向に交差する平面で互いに平行姿勢となるように配列し、且つ通流方向に複数列配置してある活性炭吸着装置。
【請求項２】
前記筒体が円筒形状に形成され、前記ケーシング内で千鳥状に配列されている請求項１記載の活性炭吸着装置。
【請求項３】
前記筒体が外側筒体と内側筒体とからなる二重筒体で形成され、前記粒状活性炭が前記外側筒体と内側筒体の間に充填されている請求項１または２記載の活性炭吸着装置。
【請求項４】
前記筒体の内面に粉末状活性炭をコーティングしてある請求項１または２記載の活性炭吸着装置。
【請求項５】
請求項１から４の何れかに記載の活性炭吸着装置の使用方法であって、
所定のインタバルで前記ケーシングに配列された筒体のうち被処理ガスの通流方向の上流側に配列された筒体が下流側に位置し、下流側に配列された筒体が上流側に位置するように再配列する活性炭吸着装置の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、し尿処理施設や下水処理施設などの廃水処理施設、さらにはごみ焼却炉等の廃棄物処理施設に用いられ、被処理ガスから悪臭や有害物質を吸着除去する活性炭吸着装置に関し、詳しくは被処理ガスの通流経路に配置され、被処理ガスから処理対象物質を吸着除去する活性炭吸着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被処理ガスの流れに対して前後が格子状のケーシング内に所定量の活性炭をそのまま充填した固定床式の活性炭吸着装置、活性炭が充填されたカートリッジを被処理ガスの通流方向に沿って複数段設置した活性炭吸着装置、さらには、多孔質の板材でなるケースに粒状活性炭を充填したフィルタカセットを被処理ガスの通流方向に沿って複数段設置した活性炭吸着装置等が提案されている。
【特許文献１】特開２００１−２５２５２０号公報
【特許文献２】特開２００１−１２９３４５号公報
【特許文献３】特開２００３−８８７２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上述した特許文献１に記載された活性炭吸着装置によれば、多量の活性炭がケーシング内に密に充填されているので、被処理ガスの通流時の圧力損失が大きく目詰まりし易いという問題や、上向流式の場合には底部の充填密度が大きくなりケーシング内を通流する被処理ガスの流れが偏る結果、活性炭の吸着性能が不均一となるという問題や、活性炭の詰替え作業が困難であるという問題があった。圧力損失が大きくなると塔内風速が確保できないために吸着部を大きな断面積に構成したり被処理ガス用の送風ファンのモータ出力を大きくする必要が生じて設備コストも嵩むことになる。
【０００４】
また、特許文献２や特許文献３に記載された活性炭吸着装置によれば、カートリッジやフィルタカセットの交換作業は容易になるものの、被処理ガスが活性炭充填層をクロスフローで流れるために圧力損失が大きくなるという点で同様の問題があった。
【０００５】
さらに近年、木炭或いはセラミックスでなる母材に活性炭がコーティングされ、ハニカム構造体に構成された圧力損失の少ない目詰まりし難い活性炭フィルタが提案されているが、製造工程に母材に成型保持物質を混合するための工程が増えるばかりか、賦活工程や塔設置工程で、当該構造体が損傷する虞があるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上述の従来欠点に鑑み、被処理ガスの通流時の圧力損失を低減させながらも処理対象物質に対する吸着除去効率が低下することが無く、安価に構成できる活性炭吸着装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するため、本発明による活性炭吸着装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、被処理ガスの通流経路に配置され、被処理ガスから処理対象物質を吸着除去する活性炭吸着装置であって、前記通流経路に配置されたケーシングに、粒状活性炭が充填されたネット状の筒体を、その軸心が被処理ガスの通流方向に交差する平面で互いに平行姿勢となるように配列し、且つ通流方向に複数列配置してある点にある。
【０００８】
上述の構成によれば、粒状活性炭が充填された筒体がケーシング内でその軸心が被処理ガスの通流方向に交差する平面上に平行に配列され、且つ通流方向に複数列配列されるので、各筒体の充填密度が均一に維持され、ひいてはケーシング内の活性炭の充填密度が均一に維持されるので、ケーシング内で被処理ガスの流れが偏ることがなく、吸着効率にばらつきが生じることが無い。また、各筒体に充填された粒状活性炭は周囲から過大な荷重が掛かり厚密になること無く配列され、さらにケーシング内に配列されたネット状の筒体同士の接合部に形成される間隙から下流側に被処理ガスが通流するので、圧力損失が大きく改善されることとなり、大型の送風機を設ける必要が無くなるのである。さらには、ケーシングからの活性炭の入れ替え作業、筒体への活性炭の充填作業も極めて容易に行なうことができるのである。
【０００９】
同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、前記筒体が円筒形状に形成され、前記ケーシング内で千鳥状に配列されている点にある。
【００１０】
上述の構成によれば、ケーシング内に筒体を密に充填しながらも容易にハニカム様の構造体を形成することができ、ケーシングにそのまま活性炭を充填した場合と比較して圧力損失の増加を抑えつつ、処理対象物質の吸着性能を同等に確保できるのである。
【００１１】
同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第一または第二特徴構成に加えて、前記筒体が外側筒体と内側筒体とからなる二重筒体で形成され、前記粒状活性炭が前記外側筒体と内側筒体の間に充填されている点にある。
【００１２】
上述の構成によれば、充填された粒状活性炭の層厚が均一となり、活性炭の吸着作用が均質化されるとともに、内側筒体の内部に空間が形成されるので、より圧力損失を低減させることができるのである。
【００１３】
同第四の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、上述の第一または第二特徴構成に加えて、前記筒体の内面に粉末状活性炭をコーティングしてある点にある。
【００１４】
上述の構成によれば、粒状活性炭に加えて粉末状活性炭をケーシングに均一に分散保持できるので、より吸着性能を向上させることができる。
【００１５】
本発明による活性炭吸着装置の使用方法の第一の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、上述の第一特徴構成から第四特徴構成の何れかの活性炭吸着装置の使用方法であって、所定のインタバルで前記ケーシングに配列された筒体のうち被処理ガスの通流方向の上流側に配列された筒体が下流側に位置し、下流側に配列された筒体が上流側に位置するように再配列する点にある。
【００１６】
上述の構成によれば、例えば被処理ガスの通流方向の最上流側に配列されている筒体を最下流側に移動させ、他の筒体を順次上流側に移動させる等して、全ての筒体に充填された活性炭を均質な吸着性能でより長期間にわたり稼動させることができるのである。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明した通り、本発明によれば、被処理ガスの通流時の圧力損失を低減させながらも処理対象物質に対する吸着除去効率が低下することが無く、安価に構成できる活性炭吸着装置を提供することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に本発明による活性炭吸着装置及びその使用方法の実施の形態を説明する。活性炭吸着装置は、図１及び図２に示すように、廃水処理施設で生じる排ガスとしての被処理ガスに含まれる悪臭や有害物質を吸着除去するもので、被処理ガスＧの通流経路の上流側管路１と下流側管路２の間にフランジ接続されたケーシング３内で多孔板３ａにより仕切られた空間に、粒状活性炭５が充填されたネット状の筒体４（図中、粒状活性炭５は筒体４にフルに充填されていないように記載されているが、説明の便宜のためであり実際には全ての筒体４にフルに充填されている）を、その軸心Ｐが被処理ガスＧの通流方向に直交する平面で互いに平行姿勢となるように上下方向に配列し、且つ通流方向に沿って複数列配置してある。
【００１９】
前記筒体４は、図３（ａ）に示すように、少なくとも周壁部４ａが数ミリから十数ミリ目の粗さのネット状に形成された有底の円筒形状に形成され、内部に粒状活性炭が所定密度に充填された後に蓋体４ｂにより閉塞して一つのユニットが構成され、前記ケーシング３内で平面視千鳥状に密に配列されている。
【００２０】
各筒体４に充填された粒状活性炭は周囲のユニットから過大な荷重が掛かることが無く、従って、筒体４内で圧縮されて厚密になることが回避されるもので、ケーシング３内に配列されたネット状の筒体４同士の接合部に形成される間隙等からも下流側に被処理ガスが通流するので、当該活性炭吸着装置における圧力損失は極めて低く抑えることができる。
【００２１】
上述の活性炭吸着装置は、初期にケーシング３の上蓋３ｂを開放して筒体４のユニットを収容して稼動させた後に、所定のインタバルで前記ケーシング４に配列された筒体４のうち被処理ガスの通流方向の上流側に配列された筒体４が下流側に位置し、下流側に配列された筒体４が上流側に位置するように再配列することにより、全ての筒体４に充填された活性炭を均質な吸着性能でより長期間にわたり稼動させることができる。例えば、被処理ガスの通流方向の最上流側に配列されている筒体４を最下流側に移動させ、他の筒体４を順次上流側に移動させることが可能であり、ガスの通流方向に沿って複数列の単位で移動させるものであってもよい。
【００２２】
ケーシング３内にガスの通流方向に沿って、多孔板３ａにより仕切られた空間を複数段設けて、各空間に粒状活性炭が充填された筒体４を配列することにより、被処理ガスＧに含まれる処理対象物質の濃度に応じて吸着性能を可変に構成することも可能であり、この場合には、上述の再配列操作に加えて、或いは、上述の再配列操作に代えて、各空間単位で上流側の空間に配列された筒体４群が下流側に位置し、下流側に配列された筒体４群が上流側に位置するように再配列するように使用することも可能であり、同様に、全ての筒体４に充填された活性炭を均質な吸着性能でより長期間にわたり稼動させることができる。
【００２３】
上述した実施形態では、ケーシング３に、筒体４を、その軸心Ｐが被処理ガスＧの通流方向に直交する平面で互いに平行姿勢となるように上下方向に配列し、且つ通流方向に沿って複数列配置したものを説明したが、筒体４の配列はこれに限るものではなく、その軸心Ｐが被処理ガスＧの通流方向に交差する平面で互いに平行姿勢となるように配列し、且つ通流方向に複数列配置してあるものであれば、上述と同様の効果が得られる。
【００２４】
上述した実施形態では、粒状活性炭が充填される容器として、周壁部４ａがネット状に形成された円筒形状の筒体４を用いるものを説明したが、容器の形状はこれに限るものではなく、周壁部４ａがネット状に形成された筒体４であれば角筒であっても、楕円筒であってもよく、図３（ｃ）に示すように断面が六角形の角筒であればケーシング４内に周囲の筒体に過剰な押圧力を加えることなく最密充填することができるものである。また、図３（ｂ）に示すように、筒体４が外側筒体４０と内側筒体４１とからなる二重筒体で形成され、前記粒状活性炭が前記外側筒体４０と内側筒体４１の間に充填されるように構成されたものでは、充填された粒状活性炭の層厚が均一となり、活性炭の吸着作用が均質化されるとともに、内側筒体４１の内部に空間が形成されるので、より圧力損失を低減させることができる。
【００２５】
さらに、前記筒体４の内面に粉末状活性炭をコーティングすることにより、粒状活性炭に加えて粉末状活性炭をケーシングに均一に分散保持できるので、より吸着性能を向上させることができる。
【実施例】
【００２６】
図１及び図２に示す本発明による活性炭吸着装置と、粒状活性炭が充填された筒体４に代えて、多孔板３ａにより仕切られた空間に粒状活性炭をそのまま充填した活性炭吸着装置（従来の活性炭吸着装置に対応）との間で、圧力損失、吸着性能の比較実験を行なった結果を、図４及び図５に示す。
【００２７】
図４は、活性炭吸着装置の塔内風速（ケーシング内の風速）とそのときの圧力損失を計測した結果を示し、黒丸で示す従来の活性炭吸着装置では塔内風速の上昇に伴って圧力損失が次第に大きくなるのに対して、白丸で示す本発明による活性炭吸着装置では塔内風速の上昇によってもさほど圧力損失が大きくならず、塔内速度が同一のときには明らかに本発明による活性炭吸着装置の方が圧力損失が小さくなっている。
【００２８】
図５は、被処理ガスとしてトルエン含有ガスを、処理風量３．２ｍ３／ｍｉｎ．風速０．３３ｍ／ｓｅｃ．で活性炭層の厚みを１６０ｍｍに設定された活性炭吸着装置に通流させたときの脱臭効果を北川式検知管により検出したもので、入り口側のガス濃度を種々変えた何れの場合にも、本発明による活性炭吸着装置と従来の活性炭吸着装置の脱臭効率はともに１００％で相違するものではなかった。つまり、ともに同等の脱臭性能を備えながら本発明による活性炭吸着装置では明らかに圧力損失が小さくなっており、これにより、送風ファンの小型化が可能になるといった効果も得られるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明による活性炭吸着装置の平面図
【図２】本発明による活性炭吸着装置の一部切欠き正面図
【図３】粒状活性炭が充填される筒体の説明図
【図４】圧力損失の比較実験の結果を示すグラフ
【図５】吸着性能の比較実験の結果を示す説明図
【符号の説明】
【００３０】
１：上流側管路
２：下流側管路
３：ケーシング
３ａ：多孔板３ａ
４：筒体
４ａ：周壁部
４ｂ：蓋体
５：粒状活性炭
Ｇ：被処理ガス
Ｐ：軸心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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